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（19分）某兴趣小组用如题25图所示的装置进行实验研究。他们在水平桌面上固定一内径为的椭圆形玻璃杯，杯口上放置一直径为，质量为的均匀薄圆板，板内放一质量为的物块。板中心
网友投稿 2022-11-10 00:00:00 零零社区
◎ 题目
（19分）某兴趣小组用如题25图所示的装置进行实验研究。他们在水平桌面上固定一内径为
的椭圆形玻璃杯，杯口上
放置一直径为
，质量为
的均匀薄圆板，板内放一质量为
的物块。板中心、物块均在杯的轴线，则物体与板间动摩擦因数为
，不考虑板与杯口之间的摩擦力，重力加速度为g，不考虑板翻转.
（1）对板施加指向圆心的水平外力F，设物块与板间最大静摩擦力为
，若物块能在板上滑动. 求F应满足的条件.
（2）如果对板施加的指向圆心的水平外力是作用时间极短的较大冲击力，冲量为
，
①
应满足什么条件才能使物块从板上掉下？
②物块从开始运动到掉下时的位移
为多少？
③根据
与
的关系式说明要使
更小，冲量应如何改变.
◎ 答案
解
（1）相对滑动的条件
F
＞
f
max
（2）设冲击刚结束时圆板获得的速度大小为
v
0
，物块掉下时，圆板和物块速度大小分别为
v
1
和
v
2
，要使物块落下，必须
v
1
＞
v
2
（3）I越大，s越小.
◎ 解析
解
（1）设圆板与物块相对静止时，它们之间的静摩擦力为
f
，共同加速度为
a
由牛顿运动定律，有
对物块
f
＝2
ma
对圆板
F
－
f
＝
ma
两物相对静止，有
f
≤
f
max
得 F≤
f
max
相对滑动的条件
F
＞
f
max
（2）设冲击刚结束时圆板获得的速度大小为
v
0
，物块掉下时，圆板和物块速度大小分别为
v
1
和
v
2
.
由动量定理，有
I
＝
mv
0
由动能定理，有
对圆板－2
mg
（
s
＋
d
）＝
mv
1
2
－
mv
0
2
对物块2
mgs
＝
（2
m
）
v
2
2
－0
由动量守恒定律，有
mv
0
＝
mv
1
＋2
mv
2
要使物块落下，必须
v
1
＞
v
2
（3）由以上各式得
I
＞
m
s
＝
分子有理化得
s
＝
根据上式结果知：I越大，s越小.
◎ 知识点
专家分析，试题“（19分）某兴趣小组用如题25图所示的装置进行实验研究。他们在水平桌面上固定一内径为的椭圆形玻璃杯，杯口上放置一直径为，质量为的均匀薄圆板，板内放一质量为的物块。板中心…”主要考查了你对 【功能关系】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/373096.html
十二生肖
十二星座
的椭圆形玻璃杯，杯口上
放置一直径为
，质量为
的均匀薄圆板，板内放一质量为
的物块。板中心、物块均在杯的轴线，则物体与板间动摩擦因数为
，不考虑板与杯口之间的摩擦力，重力加速度为g，不考虑板翻转.
，若物块能在板上滑动. 求F应满足的条件.
，
为多少？
fmax
d）＝
mv12－
